Aynı düzlemde bulunan \(\vec{A}\) ve \(\vec{B}\) vektörleri için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Büyüklükleri eşitse bu vektörler eşittirMerhaba sevgili öğrenciler!
Vektörler, hem büyüklüğü hem de yönü olan fiziksel niceliklerdir. Örneğin, kuvvet, hız, ivme gibi kavramlar vektörel niceliklerdir. İki vektörün ne zaman eşit olduğunu anlamak için, vektörleri tanımlayan temel özelliklere dikkat etmeliyiz.
Bir vektörün tanımlanmasında iki temel özellik vardır:
İki vektörün birbirine eşit olabilmesi için, bu iki temel özelliğin de tamamen aynı olması gerekir. Yani, büyüklükleri aynı olmalı VE yönleri de aynı olmalıdır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
A) Büyüklükleri eşitse bu vektörler eşittir
Bu ifade doğru değildir. Örneğin, $5 \text{ N}$ büyüklüğünde doğuya doğru bir kuvvet vektörü ile $5 \text{ N}$ büyüklüğünde kuzeye doğru bir kuvvet vektörü düşünelim. Büyüklükleri eşit olmasına rağmen yönleri farklı olduğu için bu vektörler eşit değildir.
B) Yönleri aynıysa bu vektörler eşittir
Bu ifade de doğru değildir. Örneğin, doğuya doğru $5 \text{ m/s}$ hız vektörü ile doğuya doğru $10 \text{ m/s}$ hız vektörü düşünelim. Yönleri aynı olmasına rağmen büyüklükleri farklı olduğu için bu vektörler eşit değildir.
C) Doğrultuları aynıysa bu vektörler eşittir
Bu ifade de doğru değildir. "Doğrultu", vektörün üzerinde bulunduğu çizgiyi ifade eder. Örneğin, yatay bir doğrultu üzerinde sağa doğru $5 \text{ N}$ bir kuvvet vektörü ile yine aynı yatay doğrultu üzerinde sola doğru $5 \text{ N}$ bir kuvvet vektörü düşünelim. Doğrultuları aynıdır ancak yönleri (sağa ve sola) zıttır. Ayrıca, doğrultuları aynı olan vektörlerin büyüklükleri de farklı olabilir. Bu yüzden eşit değildirler.
D) Büyüklükleri ve yönleri aynıysa bu vektörler eşittir
İşte bu ifade doğrudur! Vektörlerin tanımı gereği, iki vektörün birbirine eşit olabilmesi için hem büyüklüklerinin (şiddetlerinin) hem de yönlerinin (doğrultu ve o doğrultu üzerindeki taraf) tamamen aynı olması gerekir. Eğer $\vec{A}$ ve $\vec{B}$ vektörlerinin büyüklükleri eşitse ($|\vec{A}| = |\vec{B}|$) ve uzayda aynı noktaya doğru işaret ediyorlarsa, o zaman bu iki vektör birbirine eşittir ($\vec{A} = \vec{B}$).
Bu nedenle, iki vektörün eşit olmasının tek koşulu, hem büyüklüklerinin hem de yönlerinin aynı olmasıdır.
Cevap D seçeneğidir.